專利名稱：大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大型無縫環(huán)件熱軋成型設(shè)備，即大型數(shù)控徑-軸向碾環(huán)機(jī)，具體是一種大型徑-軸向碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，其錐輥軸向定位的可靠性很高。
背景技術(shù)：
大型數(shù)控徑-軸向碾環(huán)機(jī)是大型無縫環(huán)件熱軋成型的專用設(shè)備，即通過對(duì)加熱后毛坯施加徑、軸向軋制力，實(shí)現(xiàn)壁厚減薄、直徑擴(kuò)大、截面輪廓的成形。軋制原理參見圖I。大型徑-軸向碾環(huán)機(jī)的軸向軋制系統(tǒng)，由主軋油缸提供壓力，通過上下錐輥對(duì)環(huán)件毛坯軸向方向施加軋制力；由電機(jī)通過減速箱帶動(dòng)錐輥旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)環(huán)件毛胚旋轉(zhuǎn)(參見圖2)。由于環(huán)件軋制是直徑變大、壁厚減小的過程；加上軋制大型環(huán)件時(shí)，錐輥軸線與環(huán)件端面圓心并不全程重合，因此環(huán)件和錐輥母線之間不全是滾動(dòng)摩擦，而是存在滑動(dòng)摩擦。由于軋制時(shí)環(huán)件外形尺寸的變化，導(dǎo)致這個(gè)滑動(dòng)摩擦并不是一個(gè)確定方向的滑動(dòng)摩擦，而是一個(gè)對(duì)上下錐輥軸線方向產(chǎn)生雙向擾動(dòng)的、大小變化的滑動(dòng)摩擦。因此大型徑-軸向碾環(huán)機(jī)對(duì)上下錐輥軸向定位的可靠性提出了很高的要求。風(fēng)電、航空航天、核電、船舶等行業(yè)需要600(Tl0000mm直徑的大型無縫環(huán)件，單個(gè)
環(huán)件重量可達(dá)20噸左右。由于所加工環(huán)件的大型化，軋制過程的重載、變載、高溫等，大型數(shù)控徑-軸向碾環(huán)機(jī)的各零部件也非常大，非常重。作為核心零件，單個(gè)錐輥重量在8噸左右，大軋制力的大型數(shù)控徑軸向碾環(huán)機(jī)單個(gè)錐輥重量甚至在10噸以上。而且上下錐輥均需傾斜安裝，因此大型徑-軸向碾環(huán)對(duì)錐輥的易裝配性、易拆卸性提出了很高的要求。當(dāng)碾環(huán)機(jī)從中小型發(fā)展到大中型，國內(nèi)外均有少數(shù)碾環(huán)機(jī)在錐輥后端加裝了油缸，用于錐輥裝配時(shí)預(yù)緊及維修時(shí)拆卸。加裝此油缸后，原來用于軸向定位的單螺紋拉栓，由于需要在裝配和拆卸時(shí)進(jìn)出空心定位套，就變?yōu)殡p頭螺紋拉桿。普遍采用雙螺母的方式對(duì)雙頭螺紋拉桿進(jìn)行螺紋的預(yù)緊防松(參見圖5)。但是，實(shí)踐證明，在大型碾環(huán)機(jī)軋制力增大導(dǎo)致的軸向擾動(dòng)力大為增加的情況下，雙螺母的螺紋防松結(jié)構(gòu)非常不可靠。雙螺紋拉桿兩端螺紋都存在松開的可能，設(shè)備使用中也確實(shí)都存在。雙螺母處螺紋松開還可看見，可通過加強(qiáng)巡查來發(fā)現(xiàn)以避免情況嚴(yán)重；雙頭螺紋拉桿和錐輥之間的連接螺紋松開因?yàn)榭床灰娡皇韬?，其結(jié)果就是錐輥軸向竄動(dòng)，軸承受到額外的沖擊載荷，壽命受到影響，更嚴(yán)重的是軋制過程中螺紋完全松掉導(dǎo)致錐輥掉下引發(fā)事故。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)新穎、錐輥軸向定位螺紋防松非?？煽?、錐輥拆卸方便性不受影響的大型數(shù)控徑-軸向碾環(huán)機(jī)的軸向軋制系統(tǒng)。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，它包括設(shè)置成空心定位套的減速箱末級(jí)齒輪軸，上錐輥和空心定位套鍵連接，雙頭螺紋拉桿的前端穿過空心定位套與上錐輥旋接，雙頭螺紋拉桿的后端由特制螺母預(yù)緊，其特征是在雙頭螺紋拉桿的后端套裝有蓋板，蓋板與空心定位套固定連接，特制螺母與蓋板固定連接。、[0008]本方案的具體特點(diǎn)還有，將雙頭螺紋拉桿鄰接后端螺紋的一段桿體制成棱柱形，蓋板上設(shè)置與之配合的孔。將雙頭螺紋拉桿鄰接后端螺紋的一段桿體制成方柱形，與固定在空心定位套上方孔蓋板配合。方孔蓋板與空心定位套是通過外圈的連接螺栓固定連接，特制螺母與方孔蓋板是通過內(nèi)圈的連接螺栓固定連接。外圈連接螺栓上和內(nèi)圈連接螺栓上均設(shè)置有鋼絲孔，通過鋼絲分別串聯(lián)。錐輥預(yù)緊拆卸油缸通過連桿和活結(jié)與雙頭螺紋拉桿連接，可以對(duì)錐輥進(jìn)行裝配預(yù)緊或輔助拆卸。一種大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，主體結(jié)構(gòu)(參見圖2)由機(jī)架、上錐輥?zhàn)?、下錐輥 座、上錐輥、下錐輥組成，還包括提供軸向軋制裝置在整機(jī)底座上前后移動(dòng)動(dòng)力的移動(dòng)油缸、上下錐輥的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力系統(tǒng)中的電機(jī)與減速箱、提供上錐輥?zhàn)舷禄瑒?dòng)及軋制力的主軋油缸和平衡油缸、錐輥預(yù)緊拆卸油缸(此油缸非必備件)等。其中上錐輥和下錐輥尺寸相同，軸向定位結(jié)構(gòu)及配合件尺寸都一樣。減速箱末級(jí)齒輪軸是一個(gè)空心套，它和錐輥由鍵連接，相互之間不能旋轉(zhuǎn)。雙頭螺紋拉桿的前端穿過空心套與錐輥旋接；雙頭螺紋拉桿整體為圓柱形，但是其后端螺紋前的一段桿體銑成方柱形，與這段方形桿體配合的是設(shè)計(jì)有方孔的蓋板。后端螺紋上旋接有特制螺母。特制螺母旋緊對(duì)錐輥軸向進(jìn)行定位后，將方孔蓋板與空心套由多個(gè)帶孔螺栓連接固定，再將特制螺母與方孔蓋板由多個(gè)帶孔螺栓連接固定。最后將帶孔的連接螺栓通過鋼絲串聯(lián)起來。這樣就把把錐輥軸向的擾動(dòng)力轉(zhuǎn)化為連接螺栓的徑向力，雙頭螺紋拉桿與錐輥和特制螺母之間均不能相互旋轉(zhuǎn)，兩端螺紋防松的可靠性很高。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型所采用的結(jié)構(gòu)，構(gòu)造簡單，易加工易實(shí)現(xiàn)，不會(huì)導(dǎo)致設(shè)備外形尺寸變大，而且不妨礙預(yù)緊拆卸油缸的動(dòng)作，即不影響上下錐輥安裝拆卸的方便性。本實(shí)用新型所采用的結(jié)構(gòu)使錐輥軸向定位螺紋的防松變得非?？煽?，既能保證不影響上下錐輥安裝拆卸的方便性，又能避免螺紋松開所引起的軸承壽命減少甚至設(shè)備事故的發(fā)生。
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型實(shí)施例是濟(jì)南鑄鍛所申報(bào)的國家重大專項(xiàng)D53K-8000大型數(shù)控徑-軸向碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置。圖I是大型數(shù)控徑軸向碾環(huán)機(jī)工作原理示意圖。圖2本實(shí)用新型剖視圖。圖3是本實(shí)用新型上錐輥裝配剖視圖。圖4是圖3上錐輥軸向定位螺紋拉桿I處放大圖。圖5是采用雙螺母防松結(jié)構(gòu)的上錐輥軸向定位螺紋拉桿處放大圖。圖中圖中1一主輥，2—芯棍，3—抱棍，4一上錐輥，5—下錐輥，6—環(huán)件，7—空心套，8—雙頭螺紋拉桿，9一方孔蓋板，10—特制螺母，11 一預(yù)緊拆卸連桿，12—活結(jié)，13—預(yù)緊拆卸油缸，14 一電機(jī)座，15 —電機(jī),16—減速箱，17—平衡油缸，18—主軋油缸，19一上錐輥?zhàn)?0—下錐輥?zhàn)?1—機(jī)架，22—移動(dòng)油缸，23—帶孔螺栓，24—帶孔螺栓。
具體實(shí)施方式
[0017]本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)(參見圖2)由機(jī)架21、上錐輥?zhàn)?9、下錐輥?zhàn)?0、上錐輥4、下錐輥5組成，還包括提供軸向軋制裝置水平移動(dòng)動(dòng)力的移動(dòng)油缸22、上下錐輥的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力系統(tǒng)中的電機(jī)15、減速箱16、提供上錐輥?zhàn)舷禄瑒?dòng)及軋制力的主軋油缸18和平衡油缸17、錐輥預(yù)緊拆卸油缸13。本實(shí)用新型中上錐輥4和下錐輥5尺寸完全相同，軸向定位結(jié)構(gòu)及配合件尺寸都一樣，故下文僅以上錐輥裝配為例(參見圖3)詳細(xì)說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)。如圖3所示，定位套I和上錐輥4之間用鍵條傳遞電機(jī)15的動(dòng)力，所以兩者之間不存在相互旋轉(zhuǎn)的可能。雙頭螺紋拉桿8里端通過螺紋和上錐輥4非工作端旋接，存在預(yù)緊和防松的問題。雙頭螺紋拉桿8外端由特制螺母10預(yù)緊，也存在預(yù)緊和防松的問題。特制螺母10為設(shè)置有臺(tái)階面的螺母，在臺(tái)階面上設(shè)置有與方孔蓋板對(duì)應(yīng)的螺紋孔。如圖4所示，雙頭螺紋拉桿8整體為圓柱形，但是其后端螺紋前的一段桿體銑成方柱形，在空心定位套7和特制螺母10之間，添加一個(gè)帶有方孔的蓋板9與雙頭螺紋拉桿8的方形截面段配合，則方孔蓋板9和雙頭螺紋拉桿8之間不能相互旋轉(zhuǎn)。在預(yù)緊拆卸油缸13的拉力下，將特制螺母10緊到位后，在方孔蓋板9與定位套7之間配鉆螺紋孔，用多個(gè)頭部帶孔螺栓23 (螺栓國標(biāo)GB/T32. 2-1988)將方孔蓋板9與定位套7連接固定；在特制螺母·10與方孔蓋板9之間也配鉆螺紋孔，用多個(gè)端部帶孔螺栓24(螺栓國標(biāo)GB/T32. 2-1988)將特制螺母10與方孔蓋板9連接固定。如上所述，錐輥4和空心定位套7之間有鍵條不能相互旋轉(zhuǎn)，方孔蓋板9和雙頭螺紋拉桿8之間是方孔配合也不能相互旋轉(zhuǎn)；方孔蓋板9與定位套7、特制螺母10之間又分別用螺栓定位，所以雙頭螺紋拉桿8和錐輥4之間不能相互旋轉(zhuǎn)，特制螺母10與雙頭螺紋拉桿8之間也不能相互旋轉(zhuǎn)，這樣雙頭螺紋拉桿8與錐輥4、特制螺母10之間的連接螺紋均被限制旋轉(zhuǎn)，錐輥4軸向的擾動(dòng)力轉(zhuǎn)化為連接螺栓23和24的徑向力擾動(dòng)力，再把頭部帶孔螺栓23、24分別用鋼絲穿起來進(jìn)行防松，防松的可靠性就變得非常高。如圖3所示，錐輥4軸向緊固好后，預(yù)緊拆卸連桿11與活結(jié)12就可拆下，也就是工作狀態(tài)時(shí)，預(yù)緊拆卸連桿11與活結(jié)12是拆下的。當(dāng)因維修等原因需要拆卸錐輥4時(shí)，先裝好預(yù)緊拆卸連桿11與活結(jié)12，然后去除螺栓23、24的連接鋼絲，并擰下螺栓23、24 ;然后完全松開螺母10，就可利用預(yù)緊拆卸油缸13緩慢將錐輥4推出上錐輥?zhàn)?9。預(yù)緊拆卸油缸13行程到位，將預(yù)緊拆卸連桿11與活結(jié)12拆下，就可將錐輥4取出。裝配時(shí)過程相反。可見本實(shí)用新型所采用的結(jié)構(gòu)沒有影響預(yù)緊拆卸油缸13的動(dòng)作，即沒有影響上下錐輥安裝拆卸的方便性。
權(quán)利要求1.一種大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，它包括設(shè)置成空心定位套的減速箱末級(jí)齒輪軸，上錐輥和空心定位套鍵連接，雙頭螺紋拉桿的前端穿過空心定位套與上錐輥旋接，雙頭螺紋拉桿的后端由特制螺母預(yù)緊，其特征是在雙頭螺紋拉桿的后端套裝有蓋板，蓋板與空心定位套固定連接，特制螺母與蓋板固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，其特征是將雙頭螺紋拉桿鄰接后端螺紋的一段桿體制成棱柱形，蓋板上設(shè)置與之配合的孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，其特征是將雙頭螺紋拉桿鄰接后端螺紋的一段桿體制成方柱形，與固定在空心定位套上方孔蓋板配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，其特征是方孔蓋板與空心定位套是通過外圈的連接螺栓固定連接，特制螺母與方孔蓋板是通過內(nèi)圈的連接螺栓固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，其特征是外圈連接螺栓上和內(nèi)圈連接螺栓上均設(shè)置有鋼絲孔，通過鋼絲分別串聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，其特征是錐輥預(yù)緊拆卸油缸通過連桿和活結(jié)與雙頭螺紋拉桿連接。
專利摘要一種大型碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置，它包括設(shè)置成空心定位套的減速箱末級(jí)齒輪軸，上錐輥和空心定位套鍵連接，雙頭螺紋拉桿的前端穿過空心定位套與上錐輥旋接，雙頭螺紋拉桿的后端由特制螺母預(yù)緊，其特征是在雙頭螺紋拉桿的后端套裝有蓋板，蓋板與空心定位套固定連接，特制螺母與蓋板固定連接。這樣就把把錐輥軸向的擾動(dòng)力轉(zhuǎn)化為連接螺栓的徑向力，雙頭螺紋拉桿與錐輥和特制螺母之間均不能相互旋轉(zhuǎn)，兩端螺紋防松的可靠性就變得很高。本實(shí)用新型主要用于制造大型徑軸向碾環(huán)機(jī)的軸向軋制裝置。
文檔編號(hào)B21H1/06GK202516987SQ20122008223
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者單寶德, 徐會(huì)彩 申請(qǐng)人:濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所有限公司